جهاز إرسال الضغط هو أداة أتمتة صناعية تحول إشارات الضغط إلى إشارات كهربائية قياسية (مثل 4-20mA DC ، 0-10V DC ، أو إشارات رقمية). ويمكن تلخيص مبادئها التقنية إلى أربع روابط أساسية: استشعار الضغط، وتحويل الإشارة، وتضخيم الإشارة ومعالجتها، والإخراج والنقل، على النحو التالي:
1- استشعار الضغط
جوهر جهاز إرسال الضغط هو المستشعر ، الذي هو المسؤول عن الاستشعار المباشر للتغيرات في الضغط الخارجي. تشمل الأنواع الشائعة من أجهزة الاستشعار:
مستشعر مقاومة: باستخدام تأثير مقاومة أشباه الموصلات أو المواد المعدنية. عند تطبيق الضغط على الحجاب الحاجز للمستشعر ، يخضع الحجاب الحاجز لتشوه ، مما يسبب تغيير في قيمة المقاومة الداخلية. تحويل تغييرات المقاومة إلى إشارات الجهد عبر جسر Wheatstone.
مستشعر سعة: يتكون من لوحات كهربائية متوازية. يسبب الضغط تغيير في قيمة السعة بين الكهرباء الحجابي الحاجز والكهرباء الثابت، الذي يتم تحويله إلى إشارة كهربائية.
مستشعر كهربائي: باستخدام خصائص المواد الكهربائية الكهربائية (مثل بلورات الكوارتز) التي تولد شحنات تحت الضغط ، فإنه يخرج إشارة كهربائية متناسبة مع الضغط. هذا النوع من المستشعر مناسب لقياس الضغط الديناميكي.
استشعار مقياس التوتر: مقاييس التوتر المقاومة هي أجهزة حساسة تحول تغييرات التوتر على المكون المقاس إلى إشارة كهربائية. هو واحد من المكونات الرئيسية لمرسل التوتر المقاوم. الأنواع الأكثر شيوعا من مقاييس التوتر المقاومة هي مقاييس التوتر المقاومة للمعادن ومقاييس التوتر أشباه الموصلات. هناك نوعان من مقاييس التوتر المقاومة للمعادن: مقاييس التوتر الأسلاك ومقاييس التوتر الرقائق المعدنية. عادة ، يتم التمسك بقوة بمقاييس التوتر بركيزة متوترة ميكانيكية باستخدام لاصق خاص. عندما تخضع الركيزة لتغيرات الإجهاد ، تتشوه مقاييس التوتر المقاومة أيضًا ، مما يسبب تغييرًا في قيمة المقاومة لمقاييس التوتر وتغييرًا في الجهد المطبق على المقاومة.
2- تحويل الإشارة
غالبا ما تكون الإشارة الخام التي تخرجها أجهزة الاستشعار ضعيفة وليس لها علاقة خطية. لذلك ، من الضروري تحويل هذه الإشارات إلى إشارات كهربائية أولية متناسبة مع تغيرات الضغط من خلال دوائر معالجة الإشارات. قد تتضمن هذه العملية تحويل الجهد المقاوم ، وتحويل الجهد السعة ، إلخ.
3、 تضخيم الإشارة ومعالجتها
تحتاج الإشارة المولدة في البداية إلى تضخيمها وتخطيطها بواسطة دائرة معالجة الإشارة لضمان أن الإشارة يمكن التعرف عليها بشكل صحيح من قبل نظام التحكم الخارجي. وتشمل خطوات المعالجة عادة ما:
تضخيم الإشارة: استخدم مكبرات التشغيل لتضخيم إشارات مستوى مليفولت الضعيفة إلى مستوى فولت للتجهيز اللاحق.
تعويض درجة الحرارة: تتأثر أجهزة الاستشعار بسهولة بدرجة الحرارة وتحتاج إلى تعويض انحراف درجة الحرارة من خلال أجهزة استشعار درجة الحرارة المدمجة أو الخوارزميات لضمان استقرار الإنتاج.
تصحيح التخطيط: قد يكون لمخرج المستشعر خصائص غير خطية ويحتاج إلى تصحيح خطي من خلال الدوائر الرقمية أو التناظرية لضمان أن إشارة الخروج لها علاقة خطية صارمة مع تغيرات الضغط.
4 、 الناتج والنقل
سيتم نقل الإشارة المعالجة إلى نظام المراقبة أو التحكم في شكل إشارة قياسية. تشمل إشارات الخروج الشائعة:
4-20mA DC إشارة الحالية: الإشارة القياسية الأكثر شيوعًا في الأتمتة الصناعية ، مع مزايا مثل القدرة القوية على مكافحة التدخل ومسافة النقل الطويلة.
إشارة الجهد المستمر 0-10V: مناسبة لنقل المسافات القصيرة والمناسبات التي تتطلب إشارات الجهد.
الإشارات الرقمية: مثل HART و Modbus والبروتوكولات الأخرى ، تدعم التكوين عن بعد والتشخيص والمعايرة ، وتحقيق الإدارة الذكية.